اگر یک ساختمان ال اس اف را وسط کار ببینید، اولین چیزی که به ذهن می‌رسد اسکلت چوبی خانه‌های آمریکایی است: ردیف‌های منظم ستون‌های باریک که با فاصله‌ی مساوی کنار هم ایستاده‌اند. تفاوت اینجاست که اینجا به‌جای چوب، پروفیل فولادی گالوانیزه به کار رفته و به‌جای میخ، پیچ‌های مخصوص فولاد. اولین بار که این اسکلت را از نزدیک می‌بینید، شاید باورتان نشود که همین قاب نازک و روشن، یک ساختمان دوطبقه را سر پا نگه دارد. در این مقاله قدم‌به‌قدم توضیح می‌دهیم این سیستم چطور کار می‌کند، چه قطعاتی دارد، دیوارش از چه لایه‌هایی ساخته میشود و برای چه پروژه‌هایی مناسب است و برای چه پروژه‌هایی نه.
ال اس اف دقیقاً چیست؟
ال اس اف مخفف Light Steel Frame به معنی «قاب فولادی سبک» است. در این روش اسکلت ساختمان از ورق‌های نازک فولادی ساخته میشود که در دمای معمولی (سردنورد) به شکل‌های C و U در می‌آیند. روی این ورق‌ها لایه‌ای از روی (گالوانیزه) می‌نشیند که از زنگزدگی جلوگیری می‌کند. مقطع هر پروفیل کوچک است، اما چون تعداد پروفیلها زیاد است و با فاصله‌ی کم کنار هم قرار می‌گیرند، بار ساختمان بین همه‌شان تقسیم میشود و هیچ‌کدام زیر بار سنگینی نمی‌مانند.
این سیستم در چند دهه‌ی اخیر در آمریکای شمالی، اروپا و استرالیا برای خانه‌های کمطبقه و ساختمانهای سبک رایج شده است و در ایران هم در ساخت ویلا و سوئیت و اضافه کردن طبقه جای خودش را پیدا کرده. اسم‌های دیگری هم برای آن شنیده میشود: «سازه سبک فولادی»، «قاب فولادی سبک»، «سازه گالوانیزه سبک» یا فقط «LSF». همه‌ی این‌ها به یک چیز اشاره میکنند.
فرق ال اس اف با اسکلت فلزی معمولی
خیلی‌ها وقتی اسم فولاد می‌شنوند، یاد اسکلت فلزی معمولی می‌افتند که با تیرآهن و ستون‌های ضخیم و جوشکاری ساخته میشود. ال اس اف کار دیگری می‌کند. در اسکلت فلزی سنتی، چند ستون و تیر قطور و پرهزینه تمام بار را تحمل میکنند و دیوارها فقط پر‌کننده‌اند. در ال اس اف خود دیوارها باربرند. بار سقف و طبقات از طریق ستون‌های ریز هر دیوار به پایین می‌رود و روی فونداسیون می‌نشیند. بنابراین بار به‌صورت خطی و در طول دیوارها پخش میشود، نه نقطه‌ای روی چند ستون.
این تفاوت دو نتیجه‌ی عملی دارد. اول اینکه ساختمانهای ال اس اف سبک‌تر از اسکلت‌های سنتی‌اند و فونداسیون سبک‌تری می‌خواهند. دوم اینکه نمی‌توان هر دیواری را حذف کرد، چون دیوارها بخشی از سازه‌اند. اگر روزی خواستید دیواری را بردارید یا بازشو بزرگ‌تری بسازید، باید مهندس سازه بررسی کند.
قطعات اصلی اسکلت
برای فهمیدن اینکه یک اسکلت ال اس اف چطور سر پا می‌ماند، چند قطعه را بشناسید:
- استاد: پروفیل C شکل عمودی که ستون دیوار است. تعدادشان زیاد است و با فاصله‌ی منظم (در بسیاری از طرح‌ها چهل تا شصت سانتی‌متر) کنار هم قرار می‌گیرند.
- ترک: پروفیل U شکل افقی در بالا و پایین دیوار که استادها در آن جا می‌افتند و موقعیتشان ثابت می‌ماند.
- مهاربند: تسمه‌های ضربدری یا ورق‌های پوششی که دیوار را در برابر نیروی جانبی زلزله و باد سفت میکنند.
- تیرچه و خرپا: قطعاتی از همین جنس که کف طبقات و سقف شیب‌دار را می‌سازند.
- انکر بولت: اتصال دیوار به فونداسیون بتنی.
- پیچ خودکار: وسیله‌ی اتصال پروفیلها به هم. جوشکاری اینجا معمول نیست و پیچ‌کاری کار اصلی را انجام می‌دهد.
هر کدام از این قطعات اندازه و ضخامت مشخصی دارند که مهندس سازه در نقشه تعیین می‌کند. کارفرما نیازی ندارد اعداد را حفظ کند، ولی بهتر است بداند این اعداد در نقشه و قرارداد نوشته شده باشند و برگه‌ی گالوانیزه و ضخامت هر پروفیل را بتواند از مجری بخواهد.
دیوار ال اس اف از بیرون تا داخل
خود اسکلت فقط بخشی از ماجراست. چیزی که شما به‌عنوان دیوار می‌بینید و لمس می‌کنید چند لایه دارد. از بیرون به داخل معمولاً این لایه‌ها را می‌بینید:
- نمای بیرونی، که اغلب فایبر سمنت برد است (ساده یا طرح چوب).
- لایه‌ی پایه و یک غشای ضد نفوذ باران که بخار را عبور می‌دهد.
- اسکلت فولادی، که فضای بین استادهایش با پشم سنگ یا پشم شیشه پر میشود.
- پوشش داخلی از کناف، و در فضاهای مرطوب مثل حمام فایبر سمنت برد.
ترتیب و ضخامت لایه‌ها به طرح و اقلیم و میزان عایق لازم بستگی دارد و باید از روی نقشه تعیین شود، نه عادت اجراکننده. مثلاً در منطقه‌ی سرد، عایق ضخیم‌تر یا یک لایه‌ی عایق پیوسته‌ی بیرونی لازم است و در منطقه‌ی مرطوب، دقت در لایه‌ی ضد آب و تهویه‌ی پشت نما حیاتی میشود.
جا دادن لوله و سیم در فضای خالی بین استادها یکی از مزیت‌های جدی این سیستم است. پروفیلها معمولاً از قبل سوراخ‌هایی برای عبور تأسیسات دارند و دیگر لازم نیست دیوار را بکنند و دوباره پر کنند.
کف و سقف در ساختمان ال اس اف
طبقات بالا و سقف هم با همین منطق ساخته میشوند. کف از تیرچه‌های فولادی تشکیل میشود که با فاصله‌ی منظم روی دیوارهای زیرین قرار می‌گیرند و روی آن‌ها صفحه‌ی کف (مثلاً سمنت برد کف) نصب میشود. روی این صفحه میشود کفپوش نهایی را اجرا کرد. سقف می‌تواند تخت یا شیب‌دار باشد و با خرپاهای سبک ساخته میشود. چون همه‌ی این قطعات سبک‌اند، حمل و نصب‌شان سریع انجام میشود و به جرثقیل سنگین نیاز ندارد.
ساختمان در برابر زلزله و باد
یکی از دلایل جلب توجه ال اس اف، رفتار سازه در زلزله است. نیرویی که زلزله به ساختمان وارد می‌کند با جرم آن رابطه‌ی مستقیم دارد. هر چه ساختمان سبک‌تر باشد، نیروی کمتری باید تحمل شود. اما این فقط یک طرف ماجراست. برای اینکه سازه واقعاً مقاوم باشد، مهاربندی درست، اتصالات محکم و طراحی بر اساس ضوابط معتبر لازم است. توضیح بیشتر درباره‌ی ضوابط در نشریه ۶۱۲ و ۶۱۳ آمده است.
در برابر باد هم، چون ساختمان سبک است، اتصال به فونداسیون با انکر بولت اهمیت دارد. در مناطق بادخیز مهاربندی و انکرها باید طبق محاسبه قوی‌تر طراحی شوند.
ال اس اف برای چه ساختمان‌هایی مناسب است؟
این سیستم برای ساختمانهای کمطبقه طراحی شده و بیشتر در موارد زیر به کار می‌رود:
- ساخت ویلا و خانه‌ی مسکونی کوچک (ویلای LSF)
- سوئیت و دفتر کار پیش‌ساخته
- اضافه کردن طبقه روی ساختمانهای موجود (اضافه اشکوب)
- ساختمانهای تجاری کوچک و فضاهای خدماتی
دلیل محبوبیتش در اضافه اشکوب روشن است: وزن کم باعث میشود بار تازه‌ای که به پی و دیوارهای قدیمی وارد میشود محدود بماند. البته در هر مورد باید سازهی موجود بررسی شود.
کجا ال اس اف انتخاب مناسبی نیست؟
ساختمانهای بلند، سازه‌هایی با دهانه‌های خیلی بزرگ، و پروژه‌هایی که جرم زیاد بخشی از طراحی است جای ال اس اف نیستند. مثلاً اگر می‌خواهید یک انبار صنعتی با دهانه‌ی بیست متری بسازید یا یک برج، باید سراغ اسکلت فلزی یا بتنی بروید. بهتر است قبل از هر چیز این محدودیت را بدانید تا انتظار نابه‌جا نداشته باشید. برای مقایسه‌ی ال اس اف با سیستم‌های دیگر، مقایسه‌ی ال اس اف با اسکلت بتنی و فلزی را بخوانید.
چند تصور اشتباه رایج
«ساختمان سبک یعنی ساختمان ضعیف»
وزن کم به معنی ضعف نیست. در زلزله، نیروی وارد شده با جرم ساختمان رابطه دارد، پس سازهی سبک‌تر نیروی کمتری را تحمل می‌کند. البته این فقط وقتی درست است که طراحی و اتصالات اصولی باشد.
«فولاد داخل دیوار زنگ می‌زند»
پروفیلها گالوانیزهاند و داخل جداره‌ی بسته قرار می‌گیرند. مشکل زنگزدگی وقتی پیش می‌آید که عایق رطوبتی یا درزگیری نما درست اجرا نشده باشد و آب به داخل دیوار راه پیدا کند. این ایراد اجرا است، نه ایراد خود سیستم. در مزایا و معایب سازه ال اس اف این بحث را دقیق‌تر توضیح داده‌ایم.
«ساختمان ال اس اف موقتی است»
این ساختمان‌ها اگر بر اساس ضوابط طراحی و اجرا شوند، ساختمان دائمی‌اند و مثل هر ساختمان دیگری به پروانه‌ی ساخت و نظارت نیاز دارند. «پیش‌ساخته» به معنی «کم‌دوام» نیست.
«صدا در دیوار می‌پیچد»
اگر دیوار عایق نشود، بله. ولی با پر کردن جداره با پشم سنگ و استفاده از لایه‌های پوششی مناسب، صدابندی خوبی به دست می‌آید. این موضوع باید در طراحی دیده شود و بعد از ساخت جبرانش سخت است.
پروژه از کجا شروع میشود؟
ساخت با ال اس اف از نقشه شروع میشود، نه از خرید پروفیل. اول نقشه‌ی معماری با محدودیت‌های سازهی سبک هماهنگ میشود، بعد محاسبات سازه انجام میشود، بعد قطعات تولید میشود، فونداسیون اجرا میشود، اسکلت نصب میشود و بعد نوبت عایق‌کاری و پوشش‌ها است. اگر می‌خواهید ببینید در هر مرحله چه می‌گذرد، مراحل اجرای سازه ال اس اف را بخوانید. برای نکات پی هم فونداسیون ساختمان ال اس اف مفید است.
مرحله‌ی طراحی را کم‌اهمیت نگیرید. بیشتر مشکلاتی که بعداً در یک ساختمان ال اس اف دیده میشود از طراحی ضعیف یا تغییرات بدون هماهنگی در حین اجرا می‌آید. بهتر است نقشه‌ی سازه با نام مهندس طراح و بر اساس ضوابط شناخته‌شده باشد، و هر تغییر در نقشه بدون تأیید او اجرا نشود.
اصطلاح‌هایی که در نقشه و قرارداد می‌بینید
وقتی اولین بار قرارداد یا نقشه‌ی یک ساختمان ال اس اف را می‌خوانید، چند واژه تکرار میشود که بهتر است معنی‌شان را بدانید. «گالوانیزه» یعنی فولادی که با لایه‌ی روی پوشانده شده و میزان این پوشش معمولاً با واحد گرم بر متر مربع بیان میشود. «پوشش پایه» لایه‌ای است که روی اسکلت می‌نشیند و نمای نهایی روی آن قرار می‌گیرد. «غشای بخار» یا «ضد نفوذ باران» لایه‌ی نازکی است که اجازه نمی‌دهد آب از بیرون وارد شود ولی اجازه‌ی خروج بخار را می‌دهد. «پل حرارتی» یعنی جایی که فلز گرما را از طرفی به طرف دیگر عبور می‌دهد. «بلوکینگ» قطعاتی است که پشت دیوار برای نصب کابینت یا وسایل سنگین قرار داده میشود. «مهاربند» همان تسمه یا ورقی است که دیوار را در برابر نیروی جانبی سفت می‌کند. اگر مجری هر کدام از این‌ها را نتوانست ساده توضیح بدهد، بهتر است بیشتر سؤال کنید.
پیش از شروع چه چیزهایی را مشخص کنید؟
قبل از اینکه سراغ پیمانکار بروید، چند چیز را برای خودتان روشن کنید. اول، کاربری ساختمان: سکونت دائم است یا ویلای تفریحی؟ این روی عایق و نوع نما اثر می‌گذارد. دوم، اقلیم محل: یک ویلا در لواسان و یک ویلا در شمال کشور مشکلات رطوبتی و برودتی متفاوتی دارند. سوم، میزان انعطاف طراحی: اگر قرار است در آینده بخشی از ساختمان تغییر کند یا طبقهی دیگری اضافه شود، بهتر است همان ابتدا به مهندس طراح بگویید تا پی و سازه را متناسب با آن بسازد. چهارم، بودجه و زمان‌بندی: ال اس اف معمولاً سریع‌تر ساخته میشود، ولی سرعت بدون برنامه‌ریزی دقیق دردسر میشود. پنجم، وضعیت زمین و مجوزها: وجود پروانه‌ی ساخت و دسترسی ماشین‌آلات به زمین را از اول بررسی کنید.
پاسخ به این پنج سؤال به شما کمک می‌کند در مشاوره‌ی اول حرف دقیق‌تری بزنید و مجری بتواند برآورد واقعی‌تری بدهد. نقشه‌ی ساده‌ی زمین، چند عکس و توضیح کوتاه درباره‌ی انتظارتان کافی است.
سؤال‌هایی که کارفرماها زیاد می‌پرسند
عمر مفید ساختمان ال اس اف چقدر است؟
عمر به کیفیت گالوانیزه، دقت در رطوبت‌بندی و نگهداری بستگی دارد. نمی‌شود برای همه‌ی پروژه‌ها یک عدد ثابت گفت. بهتر است از مجری بخواهید ضمانت‌نامه‌ی کتبی بدهد و بگوید چه چیزی را تا چه مدتی پوشش می‌دهد.
میشود بعد از ساخت پلان را تغییر داد؟
نسبت به ساختمان بتنی تغییرات ساده‌تر است، ولی چون دیوارها باربرند، حذف یا جابه‌جایی آن‌ها باید با نظر مهندس سازه باشد. دیوارهای غیرباربر راحت‌تر تغییر میکنند.
آویزان کردن کابینت و تلویزیون ممکن است؟
بله، به شرط اینکه پشت دیوار در محل‌های لازم از قبل تقویت شده باشد. این کار باید هنگام اجرا و قبل از بستن دیوار انجام شود.
سیستم گرمایش و سرمایش چطور است؟
با عایق درست و رفع پل حرارتی، ساختمان ال اس اف می‌تواند کارایی انرژی خوبی داشته باشد. جزئیاتش را در عایق صوتی و حرارتی در ساخت‌وساز خشک نوشته‌ایم.
آیا ساختمان ال اس اف نیاز به نگهداری ویژه دارد؟
چیزی فراتر از نگهداری معمول نما و بررسی دوره‌ای درزگیری‌ها لازم نیست. مهم این است که نما و آب‌بندی‌ها درست اجرا شده باشند.
قدم بعدی
اگر می‌خواهید بدانید ال اس اف در مقایسه با روش‌های دیگر کجا می‌ایستد، مقایسه‌ی ال اس اف با اسکلت بتنی و فلزی را ببینید. برای انتخاب مجری مناسب هم مجری ال اس اف را چطور انتخاب کنیم را بخوانید. نمونه‌ی اجراشده را هم می‌توانید در پروژه‌ی ویلای ال اس اف در دماوند و پروژه‌ی روستای سینک لواسان ببینید.
برای مشورت درباره‌ی پروژه‌ی خودتان با شماره‌ی ۰۹۱۹۲۲۴۸۴۳۶ تماس بگیرید. صفحه‌ی اصلی سازه ال اس اف هم خدمات طراحی و اجرا را کامل‌تر توضیح داده است.